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文章目錄

• • • GICV2
    • • 1、gicv2的中斷模型
      • 2、gicv2寄存器
      • • （1）、Distributor register
        • （2）、CPU interface register
      • 3、中斷處理的過程
    • GICV3
    • • 1、gicv3的中斷模型
      • 2、gicv3的寄存器
      • 3、中斷處理的過程

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GICV2

1、gicv2的中斷模型

在SOC中，中斷產生后，怎么講信息發送給CPU的呢，如下圖所示，畫了一個簡要說明：

ARM CORE只有4根線用于接受中斷，nIRQ、nFIQ、nvIRQ、nvFIQ. 未enable hypevisor時，我們只看nIRQ、nFIQ就可以了；
SOC中的所有中斷都接到gic上，然后gic再輸出nIRQ、nFIQ、nvIRQ、nvFIQ四根信號給ARM core;
ARM CORE在收到中斷信號后，會通過AXI總線去讀寫GIC的寄存器（軟件上是通過memory-map的方式去讀寫），繼而獲取是哪個中斷號產生的中斷。

當一個device需要使用中斷，該device會輸出一個中斷信號線,該中斷線會接到gic上，gic中的cpu interface組件中的GICC_IAR寄存器就會跟著發生變化， 例如：
指紋模組產生了一個中斷，該中斷線接到了gic上，gic收到該中斷后，相應的GICC_IAR寄存器就會發送變化。 這些都是由ASIC來設計的，例如我們由一個指紋中斷，中斷號是59，所謂的該中斷號是59，其實就是該引腳產生中斷信號后，相應的GICC_IAR寄存器會被寫入59數值。

2、gicv2寄存器

（1）、Distributor register

（2）、CPU interface register

3、中斷處理的過程

在中斷產生后，ARM Core接收到IRQ或FIQ信號會跳轉到ARM的IRQ/FIQ異步異常向量表.
該向量表是在linux kernel開機初始化時設置，在該向量表的處理中，會跳轉到gicv2的hander函數:gic_handle_irq()

static void __exception_irq_entry gic_handle_irq(struct pt_regs *regs) {u32 irqstat, irqnr;struct gic_chip_data *gic = &gic_data[0];void __iomem *cpu_base = gic_data_cpu_base(gic);do {irqstat = readl_relaxed(cpu_base + GIC_CPU_INTACK);irqnr = irqstat & GICC_IAR_INT_ID_MASK;if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1021)) {if (static_key_true(&supports_deactivate))writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_EOI);handle_domain_irq(gic->domain, irqnr, regs);continue;}if (irqnr < 16) {writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_EOI);if (static_key_true(&supports_deactivate))writel_relaxed(irqstat, cpu_base + GIC_CPU_DEACTIVATE); #ifdef CONFIG_SMP/** Ensure any shared data written by the CPU sending* the IPI is read after we've read the ACK register* on the GIC.** Pairs with the write barrier in gic_raise_softirq*/smp_rmb();handle_IPI(irqnr, regs); #endifcontinue;}break;} while (1); }

我們剖析一下這段代碼：
irqstat = readl_relaxed(cpu_base + GIC_CPU_INTACK);
irqnr = irqstat & GICC_IAR_INT_ID_MASK;
GIC_CPU_INTACK是0X0C,對應gicv2文檔中的GICC_IAR，也就是讀取gic中的物理中斷號

if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1021)) 如果是PPI/SPI中斷，則執行handle_domain_irq()

if (irqnr < 16)如果是SGI中斷，則會執行后面的handle_IPI()

GICV3

1、gicv3的中斷模型

在gicv3中，發生了很大的變化，原gicv2組件中的cpu interface移到了ARM Core中，
ARM Core通過系統寄存器的方式訪問cpu interface寄存器(msr/mrs指令)，不再是memory-map方式了。
當然了，訪問destributor/redestributor還是通過memory-map方式.
gic同ARM Core的接口，也變成了AXI stream.

當有中斷進來時，gic組件會通過AXI Stream傳輸信息給cpu interface，cpu interface仲裁后，再將FIQ/IRQ信號發送給真正的ARM CORE.

2、gicv3的寄存器

gicv3有組件中：detributor、redetributor、its再gicv3中， cpu interface挪到了ARM Core中
gicv3的寄存器有兩種訪問方式：一類是通過memory-map方式訪問、一類是通過系統寄存器方式訪問；

• GICD 開頭的寄存器是detributor寄存器，只能通過memory-map方式
• GICR 開頭的寄存器是redetributor寄存器，只能通過memory-map方式
• GITS 開頭的寄存器是its寄存器，只能通過memory-map方式
• GICC 開頭的寄存器是cpu interface寄存器，可以通過memory-map方式
• ICC 開頭的寄存器是cpu interface寄存器，可以通過系統寄存器方式訪問 —— 對于cpu
  interface寄存器，我們一般采取這種訪問
  

3、中斷處理的過程

在中斷產生后，ARM Core接收到IRQ或FIQ信號會跳轉到ARM的IRQ/FIQ異步異常向量表.
該向量表是在linux kernel開機初始化時設置，在該向量表的處理中，會跳轉到gicv2的hander函數:gic_handle_irq()

static asmlinkage void __exception_irq_entry gic_handle_irq(struct pt_regs *regs) {u32 irqnr;do {irqnr = gic_read_iar();if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1020) || irqnr >= 8192) {int err;if (static_key_true(&supports_deactivate))gic_write_eoir(irqnr);err = handle_domain_irq(gic_data.domain, irqnr, regs);if (err) {WARN_ONCE(true, "Unexpected interrupt received!\n");if (static_key_true(&supports_deactivate)) {if (irqnr < 8192)gic_write_dir(irqnr);} else {gic_write_eoir(irqnr);}}continue;}if (irqnr < 16) {gic_write_eoir(irqnr);if (static_key_true(&supports_deactivate))gic_write_dir(irqnr); #ifdef CONFIG_SMP/** Unlike GICv2, we don't need an smp_rmb() here.* The control dependency from gic_read_iar to* the ISB in gic_write_eoir is enough to ensure* that any shared data read by handle_IPI will* be read after the ACK.*/handle_IPI(irqnr, regs); #elseWARN_ONCE(true, "Unexpected SGI received!\n"); #endifcontinue;}} while (irqnr != ICC_IAR1_EL1_SPURIOUS); }

我們剖析一下這段代碼：
irqnr = gic_read_iar() 使用mrs指令讀取cpu interface寄存器中的ICC_IAR_EL1寄存器，該寄存器記錄著物理中斷號;
if (likely(irqnr > 15 && irqnr < 1020) || irqnr >= 8192) 如果是PPI、SPI、LPI中斷
if (irqnr < 16)如果是SGI中斷，則會執行后面的handle_IPI()

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[gic]-ARM gicv2和gicv3的中断模型总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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